JPH05244768A - 電源装置、点灯装置および照明器具 - Google Patents
電源装置、点灯装置および照明器具Info
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- JPH05244768A JPH05244768A JP4041445A JP4144592A JPH05244768A JP H05244768 A JPH05244768 A JP H05244768A JP 4041445 A JP4041445 A JP 4041445A JP 4144592 A JP4144592 A JP 4144592A JP H05244768 A JPH05244768 A JP H05244768A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Dc-Dc Converters (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大きな値のリップル成分あるいはサージなど
が入力されても、出力波形に歪みが生じたり、スイッチ
ング素子が破壊されたりするおそれがない点灯装置を提
供する。 【構成】 電界効果トランジスタQ1のオンデューティ
を、抵抗R1および抵抗R2で検出されたチョッパ手段2の
電圧に、商用交流電源Eのリップル成分をリップル成分
重畳回路5により重畳する。入力電流波形は脈流電圧波
形と同相で相似形となり、高力率を得る。大きな値のリ
ップル電圧を抵抗R6に入力すると、ツェナダイオードZD
1 がオンし、リップル電圧を所定値以下にする。大きな
値のリップル成分を重畳せず、PWM制御器4のデュー
ティを所定値以下にするので、チョッパ手段2の出力に
歪みを生じたり、電界効果トランジスタQ1を破壊するこ
とを防止できる。
が入力されても、出力波形に歪みが生じたり、スイッチ
ング素子が破壊されたりするおそれがない点灯装置を提
供する。 【構成】 電界効果トランジスタQ1のオンデューティ
を、抵抗R1および抵抗R2で検出されたチョッパ手段2の
電圧に、商用交流電源Eのリップル成分をリップル成分
重畳回路5により重畳する。入力電流波形は脈流電圧波
形と同相で相似形となり、高力率を得る。大きな値のリ
ップル電圧を抵抗R6に入力すると、ツェナダイオードZD
1 がオンし、リップル電圧を所定値以下にする。大きな
値のリップル成分を重畳せず、PWM制御器4のデュー
ティを所定値以下にするので、チョッパ手段2の出力に
歪みを生じたり、電界効果トランジスタQ1を破壊するこ
とを防止できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チョッパ手段を用いた
定電圧形の電源装置、点灯装置および照明器具に関す
る。
定電圧形の電源装置、点灯装置および照明器具に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、定電圧形のチョッパ手段を用いた
電源装置としては、たとえば図6に示す構成が知られて
いる。
電源装置としては、たとえば図6に示す構成が知られて
いる。
【0003】図6において、商用交流電源Eには全波整
流器1が接続され、この全波整流器1の出力端子間に
は、チョッパ手段2が接続されている。
流器1が接続され、この全波整流器1の出力端子間に
は、チョッパ手段2が接続されている。
【0004】このチョッパ手段2は、全波整流器1の出
力端子間に電界効果トランジスタQ1を接続するととも
に、全波整流器1から見て電界効果トランジスタQ1と直
列関係にインダクタL1を接続し、さらに、フライホイー
ル用のダイオードD1、このフライホイール用のダイオー
ドD1を介して出力側に平滑用のコンデンサC1を接続す
る。
力端子間に電界効果トランジスタQ1を接続するととも
に、全波整流器1から見て電界効果トランジスタQ1と直
列関係にインダクタL1を接続し、さらに、フライホイー
ル用のダイオードD1、このフライホイール用のダイオー
ドD1を介して出力側に平滑用のコンデンサC1を接続す
る。
【0005】また、チョッパ手段2の正極出力側端子
に、分圧用の抵抗R1,R2が接続され、これら抵抗R1,R2
の一端は全波整流器1の負極側に接続されている。そし
て、これら抵抗R1,R2の接続点は比較器からなる誤差増
幅器3の一端の入力端子に接続され、誤差増幅器3の他
端の入力端子には、分圧抵抗R3および分圧抵抗R4からな
る基準電圧源が接続され、誤差増幅器3の出力端子は、
PWM(Palse Width Modulation)制御器4を介して電
界効果トランジスタQ1に接続されている。そして、誤差
増幅器3は、抵抗R1および抵抗R2の接続点の電圧と抵抗
R3および抵抗R4の接続点の基準電圧とを比較して、電圧
差に応じた誤差信号を出力し、この誤差信号に応じてP
WM制御器4は電界効果トランジスタQ1のオンデューテ
ィを変化させる。
に、分圧用の抵抗R1,R2が接続され、これら抵抗R1,R2
の一端は全波整流器1の負極側に接続されている。そし
て、これら抵抗R1,R2の接続点は比較器からなる誤差増
幅器3の一端の入力端子に接続され、誤差増幅器3の他
端の入力端子には、分圧抵抗R3および分圧抵抗R4からな
る基準電圧源が接続され、誤差増幅器3の出力端子は、
PWM(Palse Width Modulation)制御器4を介して電
界効果トランジスタQ1に接続されている。そして、誤差
増幅器3は、抵抗R1および抵抗R2の接続点の電圧と抵抗
R3および抵抗R4の接続点の基準電圧とを比較して、電圧
差に応じた誤差信号を出力し、この誤差信号に応じてP
WM制御器4は電界効果トランジスタQ1のオンデューテ
ィを変化させる。
【0006】さらに、5はリップル成分重畳回路で、こ
のリップル成分重畳回路5は、全波整流器1の正極出力
端子とインダクタL1との接続点と接地との間に接続され
た抵抗R5および抵抗R6とから構成され、これら抵抗R5お
よび抵抗R6の接続点と誤差増幅器3の一端の入力端との
間には、直流成分カット用のコンデンサC2が接続されて
いる。そして、リップル成分重畳回路5では、リップル
成分のみを取出し、このリップル成分を誤差信号に脈流
電圧と同相関係に重畳する。
のリップル成分重畳回路5は、全波整流器1の正極出力
端子とインダクタL1との接続点と接地との間に接続され
た抵抗R5および抵抗R6とから構成され、これら抵抗R5お
よび抵抗R6の接続点と誤差増幅器3の一端の入力端との
間には、直流成分カット用のコンデンサC2が接続されて
いる。そして、リップル成分重畳回路5では、リップル
成分のみを取出し、このリップル成分を誤差信号に脈流
電圧と同相関係に重畳する。
【0007】また、コンデンサC1に対して並列に負荷と
してのインバータ回路6が接続され、このインバータ回
路6の出力端子にはチョークコイルL2を介して放電ラン
プFLが接続され、この放電ランプFLには始動用のコンデ
ンサC3が接続されている。
してのインバータ回路6が接続され、このインバータ回
路6の出力端子にはチョークコイルL2を介して放電ラン
プFLが接続され、この放電ランプFLには始動用のコンデ
ンサC3が接続されている。
【0008】次に、この図6に示す回路の動作について
説明する。
説明する。
【0009】商用交流電源Eからの交流電力は、全波整
流器1で全波整流され、脈流がチョッパ手段2に供給さ
れる。
流器1で全波整流され、脈流がチョッパ手段2に供給さ
れる。
【0010】このチョッパ手段2では、脈流電圧が1サ
イクル中において低電圧である期間、すなわち、脈流電
圧の立上り期間では、電界効果トランジスタQ1がオンす
ると、全波整流器1からインダクタL1を介して電流が流
れ出し、次第に立上がっていく。一方、電界効果トラン
ジスタQ1がオフすると、この電界効果トランジスタQ1の
電流は遮断されるが、インダクタL1は蓄積されたエネル
ギを、フライホイール用のダイオードD1および平滑用の
コンデンサC1を介して放出する。したがって、ダイオー
ドD1には電界効果トランジスタQ1がオフした時点から電
流が流れ出す。そして、電界効果トランジスタQ1のオフ
期間中にインダクタL1のエネルギは次第に減少し、イン
ダクタL1に流れる電流も小さくなる。
イクル中において低電圧である期間、すなわち、脈流電
圧の立上り期間では、電界効果トランジスタQ1がオンす
ると、全波整流器1からインダクタL1を介して電流が流
れ出し、次第に立上がっていく。一方、電界効果トラン
ジスタQ1がオフすると、この電界効果トランジスタQ1の
電流は遮断されるが、インダクタL1は蓄積されたエネル
ギを、フライホイール用のダイオードD1および平滑用の
コンデンサC1を介して放出する。したがって、ダイオー
ドD1には電界効果トランジスタQ1がオフした時点から電
流が流れ出す。そして、電界効果トランジスタQ1のオフ
期間中にインダクタL1のエネルギは次第に減少し、イン
ダクタL1に流れる電流も小さくなる。
【0011】次に、再び電界効果トランジスタQ1がオン
すると前述の動作を繰返す。そして、脈流電圧が1サイ
クル中のピーク値に向かって上昇するに従って、電界効
果トランジスタQ1に流れる電流すなわち全波整流器1か
ら流入する電流は、電圧上昇分に応じて増加していく。
すると前述の動作を繰返す。そして、脈流電圧が1サイ
クル中のピーク値に向かって上昇するに従って、電界効
果トランジスタQ1に流れる電流すなわち全波整流器1か
ら流入する電流は、電圧上昇分に応じて増加していく。
【0012】そして、インバータ回路6への供給電圧す
なわち出力電圧が基準電圧より高いときは誤差増幅器3
がたとえば正の誤差信号を出力し、この誤差信号に応じ
て電界効果トランジスタQ1のオンデューティを変化さ
せ、チョッパ手段2は通電量を減少し出力電圧を下げ
る。出力電圧が基準電圧より低いときは各部が上述と反
対に出力電圧を上げるように動作する。したがって、常
に基準電圧に略等しい電圧を出力する定電圧特性を有す
る。
なわち出力電圧が基準電圧より高いときは誤差増幅器3
がたとえば正の誤差信号を出力し、この誤差信号に応じ
て電界効果トランジスタQ1のオンデューティを変化さ
せ、チョッパ手段2は通電量を減少し出力電圧を下げ
る。出力電圧が基準電圧より低いときは各部が上述と反
対に出力電圧を上げるように動作する。したがって、常
に基準電圧に略等しい電圧を出力する定電圧特性を有す
る。
【0013】また、リップル成分重畳回路5により、誤
差増幅器3からの誤差信号にリップル成分が脈流電圧と
同相関係に重畳されるので、リップル成分の波高値が大
きいときすなわち脈流電圧のピーク値付近であるとき、
誤差信号は出力電圧が高くなった場合と同じ向きに変動
する。
差増幅器3からの誤差信号にリップル成分が脈流電圧と
同相関係に重畳されるので、リップル成分の波高値が大
きいときすなわち脈流電圧のピーク値付近であるとき、
誤差信号は出力電圧が高くなった場合と同じ向きに変動
する。
【0014】反対に、リップル成分の波高値が小さいと
きすなわち脈流電圧の立上がりあるいは立下がり期間で
あるとき、誤差信号は出力電圧が低くなった場合と同じ
向きに変動する。したがって、誤差信号に制御されて電
界効果トランジスタQ1のオン期間が制御され、入力電流
を減少あるいは増加し、出力の一定化を達成する。
きすなわち脈流電圧の立上がりあるいは立下がり期間で
あるとき、誤差信号は出力電圧が低くなった場合と同じ
向きに変動する。したがって、誤差信号に制御されて電
界効果トランジスタQ1のオン期間が制御され、入力電流
を減少あるいは増加し、出力の一定化を達成する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
6に示す構成の場合、全波整流器1から出力される全波
整流された交流からリップル成分を取り出し、誤差増幅
器3に入力する際に、リップル成分に大きな値のものが
入力されたり、サージなどが生じたりすると、誤差増幅
器3は大きなリップル成分あるいはサージに従った出力
を行ない電界効果トランジスタQ1を制御するため、出力
波形に歪みが生じたり、電界効果トランジスタが破壊さ
れたりするおそれがある問題を有している。
6に示す構成の場合、全波整流器1から出力される全波
整流された交流からリップル成分を取り出し、誤差増幅
器3に入力する際に、リップル成分に大きな値のものが
入力されたり、サージなどが生じたりすると、誤差増幅
器3は大きなリップル成分あるいはサージに従った出力
を行ない電界効果トランジスタQ1を制御するため、出力
波形に歪みが生じたり、電界効果トランジスタが破壊さ
れたりするおそれがある問題を有している。
【0016】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、大きな値のリップル成分あるいはサージなどが入力
されても、出力波形に歪みが生じたり、スイッチング素
子が破壊されたりするおそれがない電源装置、点灯装置
および照明器具を提供することを目的とする。
で、大きな値のリップル成分あるいはサージなどが入力
されても、出力波形に歪みが生じたり、スイッチング素
子が破壊されたりするおそれがない電源装置、点灯装置
および照明器具を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の電源装置
は、交流電源からの交流電圧を整流して脈流電圧を出力
する全波整流器と、この全波整流器の出力端子間に設け
られたチョッピング動作を行なうスイッチング素子を有
し前記全波整流器および負荷の間に介在したチョッパ手
段と、このチョッパ手段の出力電圧と予め設定された基
準電圧とを比較しこれら両電圧の差をなくすように前記
スイッチング素子を制御する比較器と、前記全波整流器
からの脈流電圧から実質的に前記交流電圧の周波数のリ
ップル成分を取出し、このリップル成分にても前記スイ
ッチング素子を制御するように、前記リップル成分を前
記比較器の出力および入力のうちいずれか一方に前記脈
流電圧と同相関係に重畳するリップル成分重畳回路と、
このリップル成分重畳回路に入力されたリップル成分の
内所定値以上の成分が入力されると前記比較器に重畳す
るリップル成分を制限するリップル成分制限手段とを具
備したものである。
は、交流電源からの交流電圧を整流して脈流電圧を出力
する全波整流器と、この全波整流器の出力端子間に設け
られたチョッピング動作を行なうスイッチング素子を有
し前記全波整流器および負荷の間に介在したチョッパ手
段と、このチョッパ手段の出力電圧と予め設定された基
準電圧とを比較しこれら両電圧の差をなくすように前記
スイッチング素子を制御する比較器と、前記全波整流器
からの脈流電圧から実質的に前記交流電圧の周波数のリ
ップル成分を取出し、このリップル成分にても前記スイ
ッチング素子を制御するように、前記リップル成分を前
記比較器の出力および入力のうちいずれか一方に前記脈
流電圧と同相関係に重畳するリップル成分重畳回路と、
このリップル成分重畳回路に入力されたリップル成分の
内所定値以上の成分が入力されると前記比較器に重畳す
るリップル成分を制限するリップル成分制限手段とを具
備したものである。
【0018】請求項2記載の電源装置は、交流電源から
の交流電圧を整流して脈流電圧を出力する全波整流器
と、この全波整流器の出力端子間に設けられたチョッピ
ング動作を行なうスイッチング素子を有し前記全波整流
器および負荷の間に介在したチョッパ手段と、このチョ
ッパ手段の出力電圧と予め設定された基準電圧とを比較
しこれら両電圧の差をなくすように前記スイッチング素
子を制御する比較器と、前記全波整流器からの脈流電圧
から実質的に前記交流電圧の周波数のリップル成分を取
出し、このリップル成分にても前記スイッチング素子を
制御するように、前記リップル成分を前記比較器の出力
および入力のうちいずれか一方に前記脈流電圧と同相関
係に重畳するリップル成分重畳回路と、このリップル成
分重畳回路に入力されたリップル成分が急峻な変化をし
たとき前記比較器の基準電圧を低下させる基準電圧低下
手段とを具備したものである。
の交流電圧を整流して脈流電圧を出力する全波整流器
と、この全波整流器の出力端子間に設けられたチョッピ
ング動作を行なうスイッチング素子を有し前記全波整流
器および負荷の間に介在したチョッパ手段と、このチョ
ッパ手段の出力電圧と予め設定された基準電圧とを比較
しこれら両電圧の差をなくすように前記スイッチング素
子を制御する比較器と、前記全波整流器からの脈流電圧
から実質的に前記交流電圧の周波数のリップル成分を取
出し、このリップル成分にても前記スイッチング素子を
制御するように、前記リップル成分を前記比較器の出力
および入力のうちいずれか一方に前記脈流電圧と同相関
係に重畳するリップル成分重畳回路と、このリップル成
分重畳回路に入力されたリップル成分が急峻な変化をし
たとき前記比較器の基準電圧を低下させる基準電圧低下
手段とを具備したものである。
【0019】請求項3記載の点灯装置は、請求項1また
は2記載の電源装置にランプを点灯させる点灯手段を接
続したものである。
は2記載の電源装置にランプを点灯させる点灯手段を接
続したものである。
【0020】請求項4記載の照明器具は、器具本体内に
請求項3記載の点灯装置を内蔵し、ランプを点灯させる
ものである。
請求項3記載の点灯装置を内蔵し、ランプを点灯させる
ものである。
【0021】
【作用】請求項1記載の電源装置は、出力電圧の制御に
ついては、チョッパ手段の出力電圧と基準電圧とを比較
して、これら出力電圧と基準電圧との差を無くすよう
に、比較器のスイッチング素子を制御し、出力を一定化
する。また、交流電源の交流出力を全波整流器で整流し
た脈流電圧から取出した交流電圧の周波数のリップル成
分と誤差信号とを重畳し、リップル成分にてもチョッパ
手段のスイッチング素子を制御するから、脈流電圧の1
サイクルのピーク値付近ではリップル成分が重畳されて
いる分、スイッチング素子のオン期間を立上がりあるい
は立下がり期間より一層短くする。したがって、脈流電
圧のピーク値付近での入力電流の増大をなくし、入力力
率を高めることができ、大きな出力電圧を得る。さら
に、リップル成分重畳回路に入力されたリップル成分の
内、所定値以上の成分が入力されると比較器に重畳する
リップル成分をリップル成分制限手段で制限するため、
大きな値のリップル成分が入力されても、出力波形に歪
みが生じたり、スイッチング素子が破壊されたりするこ
とがない。
ついては、チョッパ手段の出力電圧と基準電圧とを比較
して、これら出力電圧と基準電圧との差を無くすよう
に、比較器のスイッチング素子を制御し、出力を一定化
する。また、交流電源の交流出力を全波整流器で整流し
た脈流電圧から取出した交流電圧の周波数のリップル成
分と誤差信号とを重畳し、リップル成分にてもチョッパ
手段のスイッチング素子を制御するから、脈流電圧の1
サイクルのピーク値付近ではリップル成分が重畳されて
いる分、スイッチング素子のオン期間を立上がりあるい
は立下がり期間より一層短くする。したがって、脈流電
圧のピーク値付近での入力電流の増大をなくし、入力力
率を高めることができ、大きな出力電圧を得る。さら
に、リップル成分重畳回路に入力されたリップル成分の
内、所定値以上の成分が入力されると比較器に重畳する
リップル成分をリップル成分制限手段で制限するため、
大きな値のリップル成分が入力されても、出力波形に歪
みが生じたり、スイッチング素子が破壊されたりするこ
とがない。
【0022】請求項2記載の電源装置は、出力電圧の制
御については、チョッパ手段の出力電圧と基準電圧とを
比較して、これら出力電圧と基準電圧との差を無くすよ
うに、比較器のスイッチング素子を制御し、出力を一定
化する。また、交流電源の交流出力を全波整流器で整流
した脈流電圧から取出した交流電圧の周波数のリップル
成分と誤差信号とを重畳し、リップル成分にてもチョッ
パ手段のスイッチング素子を制御するから、脈流電圧の
1サイクルのピーク値付近ではリップル成分が重畳され
ている分、スイッチング素子のオン期間を立上がりある
いは立下がり期間より一層短くする。したがって、脈流
電圧のピーク値付近での入力電流の増大をなくし、入力
力率を高めることができ、大きな出力電圧を得る。さら
に、リップル成分重畳回路に入力されたリップル成分が
急峻な変化をしたとき、基準電圧低下手段で比較器の基
準電圧を低下させるため、サージが入力されても、出力
波形に歪みが生じたり、スイッチング素子が破壊された
りすることがない。
御については、チョッパ手段の出力電圧と基準電圧とを
比較して、これら出力電圧と基準電圧との差を無くすよ
うに、比較器のスイッチング素子を制御し、出力を一定
化する。また、交流電源の交流出力を全波整流器で整流
した脈流電圧から取出した交流電圧の周波数のリップル
成分と誤差信号とを重畳し、リップル成分にてもチョッ
パ手段のスイッチング素子を制御するから、脈流電圧の
1サイクルのピーク値付近ではリップル成分が重畳され
ている分、スイッチング素子のオン期間を立上がりある
いは立下がり期間より一層短くする。したがって、脈流
電圧のピーク値付近での入力電流の増大をなくし、入力
力率を高めることができ、大きな出力電圧を得る。さら
に、リップル成分重畳回路に入力されたリップル成分が
急峻な変化をしたとき、基準電圧低下手段で比較器の基
準電圧を低下させるため、サージが入力されても、出力
波形に歪みが生じたり、スイッチング素子が破壊された
りすることがない。
【0023】請求項3記載の点灯装置は、請求項1また
は2記載の電源装置に、点灯手段を接続してランプを点
灯させるため、大きな値のリップル成分あるいはサージ
が入力されても、出力波形に歪みが生じたり、スイッチ
ング素子が破壊されたりすることがない。
は2記載の電源装置に、点灯手段を接続してランプを点
灯させるため、大きな値のリップル成分あるいはサージ
が入力されても、出力波形に歪みが生じたり、スイッチ
ング素子が破壊されたりすることがない。
【0024】請求項4記載の照明器具は、請求項3記載
の点灯装置を器具本体に内蔵したため、大きな値のリッ
プル成分あるいはサージが入力されても、出力波形に歪
みが生じたり、スイッチング素子が破壊されたりするこ
とがない。
の点灯装置を器具本体に内蔵したため、大きな値のリッ
プル成分あるいはサージが入力されても、出力波形に歪
みが生じたり、スイッチング素子が破壊されたりするこ
とがない。
【0025】
【実施例】以下、本発明の電源装置の一実施例を図面を
参照して説明する。なお、図6に示す従来例に対応する
部分には同一符号を付して説明する。
参照して説明する。なお、図6に示す従来例に対応する
部分には同一符号を付して説明する。
【0026】図2において、11は器具本体で、この器具
本体11の下面には反射面が形成され、この反射面の両端
にランプソケット12,12が取り付けられ、これらランプ
ソケット12,12間には放電ランプFLが接続されている。
また、器具本体11には図1に示す回路が内蔵されてい
る。
本体11の下面には反射面が形成され、この反射面の両端
にランプソケット12,12が取り付けられ、これらランプ
ソケット12,12間には放電ランプFLが接続されている。
また、器具本体11には図1に示す回路が内蔵されてい
る。
【0027】図1に示すように、商用交流電源Eには全
波整流用の全波整流器1が接続され、この全波整流器1
の出力端子間には、チョッパ手段2が接続されている。
波整流用の全波整流器1が接続され、この全波整流器1
の出力端子間には、チョッパ手段2が接続されている。
【0028】このチョッパ手段2は、全波整流器1の出
力端子間にスイッチング素子としての電界効果トランジ
スタQ1のドレイン・ソースを接続するとともに、全波整
流器1から見て電界効果トランジスタQ1のドレイン・ソ
ースと直列関係にインダクタL1を接続し、さらに、フラ
イホイール用のダイオードD1、このフライホイール用の
ダイオードD1を介して出力側に平滑用のコンデンサC1を
接続する。
力端子間にスイッチング素子としての電界効果トランジ
スタQ1のドレイン・ソースを接続するとともに、全波整
流器1から見て電界効果トランジスタQ1のドレイン・ソ
ースと直列関係にインダクタL1を接続し、さらに、フラ
イホイール用のダイオードD1、このフライホイール用の
ダイオードD1を介して出力側に平滑用のコンデンサC1を
接続する。
【0029】また、チョッパ手段2の正極出力側端子
に、分圧用の抵抗R1,R2が接続され、これら抵抗R1,R2
の一端は全波整流器1の負極に接続されている。そし
て、これら抵抗R1,R2の接続点は比較器からなる誤差増
幅器3の一端の入力端子に接続され、誤差増幅器3の他
端の入力端子には基準電圧源E1が接続され、誤差増幅器
3の出力端子は、PWM(Palse Width Modulation)制
御器4を介して電界効果トランジスタQ1のゲートに接続
されている。そして、誤差増幅器3は、抵抗R1および抵
抗R2の接続点の電圧と基準電圧源E1の基準電圧とを比較
して、電圧差に応じた誤差信号を出力し、この誤差信号
に応じてPWM制御器4は電界効果トランジスタQ1のオ
ンデューティを変化させる。
に、分圧用の抵抗R1,R2が接続され、これら抵抗R1,R2
の一端は全波整流器1の負極に接続されている。そし
て、これら抵抗R1,R2の接続点は比較器からなる誤差増
幅器3の一端の入力端子に接続され、誤差増幅器3の他
端の入力端子には基準電圧源E1が接続され、誤差増幅器
3の出力端子は、PWM(Palse Width Modulation)制
御器4を介して電界効果トランジスタQ1のゲートに接続
されている。そして、誤差増幅器3は、抵抗R1および抵
抗R2の接続点の電圧と基準電圧源E1の基準電圧とを比較
して、電圧差に応じた誤差信号を出力し、この誤差信号
に応じてPWM制御器4は電界効果トランジスタQ1のオ
ンデューティを変化させる。
【0030】さらに、5はリップル成分重畳回路で、こ
のリップル成分重畳回路5は、全波整流器1の正極出力
端子とインダクタL1との接続点と接地との間に接続され
た抵抗R5および抵抗R6とから構成され、これら抵抗R5お
よび抵抗R6の接続点と誤差増幅器3の一端の入力端との
間には、直流成分カット用のコンデンサC2が接続されて
いる。そして、リップル成分重畳回路5では、全波整流
器1の脈流出力から実質的に商用交流電源Eの2倍の周
波数のリップル成分のみを取出し、このリップル成分を
誤差信号に脈流電圧と同相関係に重畳する。また、リッ
プル成分重畳回路5の抵抗R6に対して並列に、リップル
成分制限手段としてのツェナダイオードZD1 が接続され
ている。
のリップル成分重畳回路5は、全波整流器1の正極出力
端子とインダクタL1との接続点と接地との間に接続され
た抵抗R5および抵抗R6とから構成され、これら抵抗R5お
よび抵抗R6の接続点と誤差増幅器3の一端の入力端との
間には、直流成分カット用のコンデンサC2が接続されて
いる。そして、リップル成分重畳回路5では、全波整流
器1の脈流出力から実質的に商用交流電源Eの2倍の周
波数のリップル成分のみを取出し、このリップル成分を
誤差信号に脈流電圧と同相関係に重畳する。また、リッ
プル成分重畳回路5の抵抗R6に対して並列に、リップル
成分制限手段としてのツェナダイオードZD1 が接続され
ている。
【0031】さらに、コンデンサC1に対して並列に負荷
としての点灯手段を構成するインバータ回路6が接続さ
れ、このインバータ回路6の出力端子にはチョークコイ
ルL2を介して放電ランプFLが接続され、この放電ランプ
FLには始動用のコンデンサC3が接続されている。
としての点灯手段を構成するインバータ回路6が接続さ
れ、このインバータ回路6の出力端子にはチョークコイ
ルL2を介して放電ランプFLが接続され、この放電ランプ
FLには始動用のコンデンサC3が接続されている。
【0032】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
る。
【0033】商用交流電源Eからの交流電力は、全波整
流器1で全波整流され、脈流がチョッパ手段2に供給さ
れる。
流器1で全波整流され、脈流がチョッパ手段2に供給さ
れる。
【0034】このチョッパ手段2では、脈流電圧が1サ
イクル中において低電圧である期間、すなわち、脈流電
圧の立上り期間では、電界効果トランジスタQ1がオンす
ると、全波整流器1からインダクタL1を介して電流が流
れ出し、次第に立上がっていく。一方、電界効果トラン
ジスタQ1がオフすると、この電界効果トランジスタQ1の
電流は遮断されるが、インダクタL1は蓄積されたエネル
ギを、フライホイール用のダイオードD1および平滑用の
コンデンサC1を介して放出する。したがって、ダイオー
ドD1には電界効果トランジスタQ1がオフした時点から電
流が流れ出す。そして、電界効果トランジスタQ1のオフ
期間中にインダクタL1のエネルギは次第に減少し、イン
ダクタL1に流れる電流も小さくなる。
イクル中において低電圧である期間、すなわち、脈流電
圧の立上り期間では、電界効果トランジスタQ1がオンす
ると、全波整流器1からインダクタL1を介して電流が流
れ出し、次第に立上がっていく。一方、電界効果トラン
ジスタQ1がオフすると、この電界効果トランジスタQ1の
電流は遮断されるが、インダクタL1は蓄積されたエネル
ギを、フライホイール用のダイオードD1および平滑用の
コンデンサC1を介して放出する。したがって、ダイオー
ドD1には電界効果トランジスタQ1がオフした時点から電
流が流れ出す。そして、電界効果トランジスタQ1のオフ
期間中にインダクタL1のエネルギは次第に減少し、イン
ダクタL1に流れる電流も小さくなる。
【0035】次に、再び電界効果トランジスタQ1がオン
すると前述の動作を繰返す。そして、脈流電圧が1サイ
クル中のピーク値に向かって上昇するに従って、電界効
果トランジスタQ1に流れる電流すなわち全波整流器1か
ら流入する電流は、電圧上昇分に応じて増加していく。
すると前述の動作を繰返す。そして、脈流電圧が1サイ
クル中のピーク値に向かって上昇するに従って、電界効
果トランジスタQ1に流れる電流すなわち全波整流器1か
ら流入する電流は、電圧上昇分に応じて増加していく。
【0036】そして、インバータ回路6への供給電圧す
なわち出力電圧が基準電圧より高いときは誤差増幅器3
がたとえば正の誤差信号を出力し、この誤差信号に応じ
て電界効果トランジスタQ1のオンデューティを変化さ
せ、チョッパ手段2は通電量を減少し出力電圧を下げ
る。出力電圧が基準電圧より低いときは各部が上述と反
対に出力電圧を上げるように動作する。したがって、常
に基準電圧に略等しい電圧を出力する定電圧特性を有す
る。
なわち出力電圧が基準電圧より高いときは誤差増幅器3
がたとえば正の誤差信号を出力し、この誤差信号に応じ
て電界効果トランジスタQ1のオンデューティを変化さ
せ、チョッパ手段2は通電量を減少し出力電圧を下げ
る。出力電圧が基準電圧より低いときは各部が上述と反
対に出力電圧を上げるように動作する。したがって、常
に基準電圧に略等しい電圧を出力する定電圧特性を有す
る。
【0037】また、リップル成分重畳回路5により、誤
差増幅器3からの誤差信号にリップル成分が脈流電圧と
同相関係に重畳されるので、リップル成分の波高値が大
きいときすなわち脈流電圧のピーク値付近であるとき、
誤差信号は出力電圧が高くなった場合と同じ向きに変動
する。
差増幅器3からの誤差信号にリップル成分が脈流電圧と
同相関係に重畳されるので、リップル成分の波高値が大
きいときすなわち脈流電圧のピーク値付近であるとき、
誤差信号は出力電圧が高くなった場合と同じ向きに変動
する。
【0038】反対に、リップル成分の波高値が小さいと
きすなわち脈流電圧の立上がりあるいは立下がり期間で
あるとき、誤差信号は出力電圧が低くなった場合と同じ
向きに変動する。したがって、誤差信号に制御されて電
界効果トランジスタQ1のオン期間が制御され、入力電流
を減少あるいは増加する。この結果、入力電流の連続モ
ード期間がなくなるので、入力電流波形は脈流電圧波形
と同相で相似形となり、たとえば98%程度の高力率が
得られる。しかも、重畳するリップル成分は、出力電圧
の一定化制御に影響を与えない程度の量とすることが抵
抗R5,R6などの調整により十分可能であるから、実質的
に定電圧特性も損なわれない。
きすなわち脈流電圧の立上がりあるいは立下がり期間で
あるとき、誤差信号は出力電圧が低くなった場合と同じ
向きに変動する。したがって、誤差信号に制御されて電
界効果トランジスタQ1のオン期間が制御され、入力電流
を減少あるいは増加する。この結果、入力電流の連続モ
ード期間がなくなるので、入力電流波形は脈流電圧波形
と同相で相似形となり、たとえば98%程度の高力率が
得られる。しかも、重畳するリップル成分は、出力電圧
の一定化制御に影響を与えない程度の量とすることが抵
抗R5,R6などの調整により十分可能であるから、実質的
に定電圧特性も損なわれない。
【0039】さらに、たとえば図3の破線に示すよう
に、通常の交流より大きい値のリップル電圧が抵抗R6に
入力されると、ツェナダイオードZD1 がオンし、リップ
ル電圧を所定値以下にするため、リップル成分重畳回路
5により、必要以上に大きい値のリップル成分を制限す
ることができるので、図4に示す従来例のように、必要
以上に大きいリップル成分が重畳されることがなくな
り、PWM制御器4のデューティを所定値以下にするの
で、チョッパ手段2の出力に歪みを生じたり、電界効果
トランジスタQ1を破壊することを防止できる。
に、通常の交流より大きい値のリップル電圧が抵抗R6に
入力されると、ツェナダイオードZD1 がオンし、リップ
ル電圧を所定値以下にするため、リップル成分重畳回路
5により、必要以上に大きい値のリップル成分を制限す
ることができるので、図4に示す従来例のように、必要
以上に大きいリップル成分が重畳されることがなくな
り、PWM制御器4のデューティを所定値以下にするの
で、チョッパ手段2の出力に歪みを生じたり、電界効果
トランジスタQ1を破壊することを防止できる。
【0040】また、他の実施例を図5を参照して説明す
る。
る。
【0041】この図5に示す実施例は、図1に示す回路
においてリップル成分制限手段ZD1に代えて、基準電圧
低下手段15を接続するとともに、基準電圧源E1を抵抗R3
および抵抗R4の直列回路で構成したものである。
においてリップル成分制限手段ZD1に代えて、基準電圧
低下手段15を接続するとともに、基準電圧源E1を抵抗R3
および抵抗R4の直列回路で構成したものである。
【0042】そして、この基準電圧低下手段15は、抵抗
R6に対して並列にコンデンサC4および抵抗R7からなる微
分回路16を接続し、この微分回路16のコンデンサC4およ
び抵抗R7の接続点にツェナダイオードZD2 を介してトラ
ンジスタQ2のベースを接続し、このトランジスタQ2のコ
レクタを誤差増幅器3の非反転出力端子に接続するとと
もに、このトランジスタQ2のコレクタ・エミッタを抵抗
R4に対して並列に接続したものである。
R6に対して並列にコンデンサC4および抵抗R7からなる微
分回路16を接続し、この微分回路16のコンデンサC4およ
び抵抗R7の接続点にツェナダイオードZD2 を介してトラ
ンジスタQ2のベースを接続し、このトランジスタQ2のコ
レクタを誤差増幅器3の非反転出力端子に接続するとと
もに、このトランジスタQ2のコレクタ・エミッタを抵抗
R4に対して並列に接続したものである。
【0043】そうして、商用交流電源Eにサージが重畳
され、全波整流器1で全波整流された電圧にサージが重
畳された場合には、微分回路16でサージを検出し、この
サージの電圧が高い場合にはツェナダイオードZD2 がオ
ンしてトランジスタQ2のベースに電流を供給し、トラン
ジスタQ2をオンする。このトランジスタQ2のオンによ
り、抵抗R4の電流がバイパスされるため、サージの侵入
によりすぐに、誤差増幅器3の非反転入力端子側の基準
電圧が低下する。
され、全波整流器1で全波整流された電圧にサージが重
畳された場合には、微分回路16でサージを検出し、この
サージの電圧が高い場合にはツェナダイオードZD2 がオ
ンしてトランジスタQ2のベースに電流を供給し、トラン
ジスタQ2をオンする。このトランジスタQ2のオンによ
り、抵抗R4の電流がバイパスされるため、サージの侵入
によりすぐに、誤差増幅器3の非反転入力端子側の基準
電圧が低下する。
【0044】したがって、リップル成分にサージによる
急峻な電圧が入力されても、抵抗R3および抵抗R4により
設定される電位にサージ分が重畳されないので、PWM
制御器4のデューティを所定値以下にするので、チョッ
パ手段2の出力に歪みを生じたり、電界効果トランジス
タQ1を破壊することを防止できる。
急峻な電圧が入力されても、抵抗R3および抵抗R4により
設定される電位にサージ分が重畳されないので、PWM
制御器4のデューティを所定値以下にするので、チョッ
パ手段2の出力に歪みを生じたり、電界効果トランジス
タQ1を破壊することを防止できる。
【0045】
【発明の効果】請求項1記載の電源装置によれば、出力
電圧の制御については、チョッパ手段の出力電圧と基準
電圧とを比較して、これら出力電圧と基準電圧との差を
無くすように、比較器のスイッチング素子を制御し、出
力を一定化する。また、交流電源の交流出力を全波整流
器で整流した脈流電圧から取出した交流電圧の周波数の
リップル成分と誤差信号とを重畳し、リップル成分にて
もチョッパ手段のスイッチング素子を制御するから、脈
流電圧の1サイクルのピーク値付近ではリップル成分が
重畳されている分、スイッチング素子のオン期間を立上
がりあるいは立下がり期間より一層短くする。したがっ
て、脈流電圧のピーク値付近での入力電流の増大をなく
し、入力力率を高めることができ、大きな出力電圧を得
る。さらに、リップル成分重畳回路に入力されたリップ
ル成分の内、所定値以上の成分が入力されると比較器に
重畳するリップル成分をリップル成分制限手段で制限す
るため、大きな値のリップル成分が入力されても、出力
波形に歪みが生じたり、スイッチング素子が破壊された
りすることを防止できる。
電圧の制御については、チョッパ手段の出力電圧と基準
電圧とを比較して、これら出力電圧と基準電圧との差を
無くすように、比較器のスイッチング素子を制御し、出
力を一定化する。また、交流電源の交流出力を全波整流
器で整流した脈流電圧から取出した交流電圧の周波数の
リップル成分と誤差信号とを重畳し、リップル成分にて
もチョッパ手段のスイッチング素子を制御するから、脈
流電圧の1サイクルのピーク値付近ではリップル成分が
重畳されている分、スイッチング素子のオン期間を立上
がりあるいは立下がり期間より一層短くする。したがっ
て、脈流電圧のピーク値付近での入力電流の増大をなく
し、入力力率を高めることができ、大きな出力電圧を得
る。さらに、リップル成分重畳回路に入力されたリップ
ル成分の内、所定値以上の成分が入力されると比較器に
重畳するリップル成分をリップル成分制限手段で制限す
るため、大きな値のリップル成分が入力されても、出力
波形に歪みが生じたり、スイッチング素子が破壊された
りすることを防止できる。
【0046】請求項2記載の電源装置によれば、出力電
圧の制御については、チョッパ手段の出力電圧と基準電
圧とを比較して、これら出力電圧と基準電圧との差を無
くすように、比較器のスイッチング素子を制御し、出力
を一定化する。また、交流電源の交流出力を全波整流器
で整流した脈流電圧から取出した交流電圧の周波数のリ
ップル成分と誤差信号とを重畳し、リップル成分にても
チョッパ手段のスイッチング素子を制御するから、脈流
電圧の1サイクルのピーク値付近ではリップル成分が重
畳されている分、スイッチング素子のオン期間を立上が
りあるいは立下がり期間より一層短くする。したがっ
て、脈流電圧のピーク値付近での入力電流の増大をなく
し、入力力率を高めることができ、大きな出力電圧を得
る。さらに、リップル成分重畳回路に入力されたリップ
ル成分が急峻な変化をしたとき、基準電圧低下手段で比
較器の基準電圧を低下させるため、サージが入力されて
も、出力波形に歪みが生じたり、スイッチング素子が破
壊されたりすることを防止できる。
圧の制御については、チョッパ手段の出力電圧と基準電
圧とを比較して、これら出力電圧と基準電圧との差を無
くすように、比較器のスイッチング素子を制御し、出力
を一定化する。また、交流電源の交流出力を全波整流器
で整流した脈流電圧から取出した交流電圧の周波数のリ
ップル成分と誤差信号とを重畳し、リップル成分にても
チョッパ手段のスイッチング素子を制御するから、脈流
電圧の1サイクルのピーク値付近ではリップル成分が重
畳されている分、スイッチング素子のオン期間を立上が
りあるいは立下がり期間より一層短くする。したがっ
て、脈流電圧のピーク値付近での入力電流の増大をなく
し、入力力率を高めることができ、大きな出力電圧を得
る。さらに、リップル成分重畳回路に入力されたリップ
ル成分が急峻な変化をしたとき、基準電圧低下手段で比
較器の基準電圧を低下させるため、サージが入力されて
も、出力波形に歪みが生じたり、スイッチング素子が破
壊されたりすることを防止できる。
【0047】請求項3記載の点灯装置によれば、請求項
1または2記載の電源装置に、点灯手段を接続してラン
プを点灯させるため、大きな値のリップル成分あるいは
サージが入力されても、出力波形に歪みが生じたり、ス
イッチング素子が破壊されたりすることを防止できる。
1または2記載の電源装置に、点灯手段を接続してラン
プを点灯させるため、大きな値のリップル成分あるいは
サージが入力されても、出力波形に歪みが生じたり、ス
イッチング素子が破壊されたりすることを防止できる。
【0048】請求項4記載の照明器具によれば、請求項
3記載の点灯装置を器具本体に内蔵したため、大きな値
のリップル成分あるいはサージが入力されても、出力波
形に歪みが生じたり、スイッチング素子が破壊されたり
することを防止できる。
3記載の点灯装置を器具本体に内蔵したため、大きな値
のリップル成分あるいはサージが入力されても、出力波
形に歪みが生じたり、スイッチング素子が破壊されたり
することを防止できる。
【図1】本発明の点灯装置の一実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図2】同上点灯装置を内蔵する照明器具を示す斜視図
である。
である。
【図3】同上図1に示す回路の動作を示す電圧波形図で
ある。
ある。
【図4】同上従来の回路の動作を示す電圧波形図であ
る。
る。
【図5】同上他の実施例の電源装置を示す回路図であ
る。
る。
【図6】従来例の電源装置を示す回路図である。
1 全波整流器 2 チョッパ手段 3 比較器としての誤差増幅器 5 リップル成分重畳回路 6 負荷、点灯装置としてのインバータ回路 15 基準電圧低下手段 E 交流電源 FL 放電ランプ Q1 スイッチング素子としての電界効果トランジスタ ZD1 リップル成分制限手段としてのツェナダイオード
Claims (4)
- 【請求項1】 交流電源からの交流電圧を整流して脈流
電圧を出力する全波整流器と、 この全波整流器の出力端子間に設けられたチョッピング
動作を行なうスイッチング素子を有し前記全波整流器お
よび負荷の間に介在したチョッパ手段と、 このチョッパ手段の出力電圧と予め設定された基準電圧
とを比較しこれら両電圧の差をなくすように前記スイッ
チング素子を制御する比較器と、 前記全波整流器からの脈流電圧から実質的に前記交流電
圧の周波数のリップル成分を取出し、このリップル成分
にても前記スイッチング素子を制御するように、前記リ
ップル成分を前記比較器の出力および入力のうちいずれ
か一方に前記脈流電圧と同相関係に重畳するリップル成
分重畳回路と、 このリップル成分重畳回路に入力されたリップル成分の
内所定値以上の成分が入力されると前記比較器に重畳す
るリップル成分を制限するリップル成分制限手段とを具
備したことを特徴とする電源装置。 - 【請求項2】 交流電源からの交流電圧を整流して脈流
電圧を出力する全波整流器と、 この全波整流器の出力端子間に設けられたチョッピング
動作を行なうスイッチング素子を有し前記全波整流器お
よび負荷の間に介在したチョッパ手段と、 このチョッパ手段の出力電圧と予め設定された基準電圧
とを比較しこれら両電圧の差をなくすように前記スイッ
チング素子を制御する比較器と、 前記全波整流器からの脈流電圧から実質的に前記交流電
圧の周波数のリップル成分を取出し、このリップル成分
にても前記スイッチング素子を制御するように、前記リ
ップル成分を前記比較器の出力および入力のうちいずれ
か一方に前記脈流電圧と同相関係に重畳するリップル成
分重畳回路と、 このリップル成分重畳回路に入力されたリップル成分が
急峻な変化をしたとき前記比較器の基準電圧を低下させ
る基準電圧低下手段とを具備したことを特徴とする電源
装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の電源装置にラン
プを点灯させる点灯手段を接続したことを特徴とする点
灯装置。 - 【請求項4】 器具本体内に請求項3記載の点灯装置を
内蔵し、ランプを点灯させることを特徴とする照明器
具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4041445A JPH05244768A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 電源装置、点灯装置および照明器具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4041445A JPH05244768A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 電源装置、点灯装置および照明器具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05244768A true JPH05244768A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=12608574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4041445A Pending JPH05244768A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 電源装置、点灯装置および照明器具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05244768A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08294282A (ja) * | 1995-04-19 | 1996-11-05 | Nec Corp | 昇圧型力率改善回路 |
| KR100446990B1 (ko) * | 2001-12-18 | 2004-09-01 | 유니램 주식회사 | 전자식 안정기 회로 |
| JP2016052207A (ja) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | 富士電機株式会社 | 高効率力率改善回路およびスイッチング電源装置 |
| WO2017126023A1 (ja) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | サンケン電気株式会社 | 力率改善回路及びdc/dcコンバータ |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP4041445A patent/JPH05244768A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08294282A (ja) * | 1995-04-19 | 1996-11-05 | Nec Corp | 昇圧型力率改善回路 |
| KR100446990B1 (ko) * | 2001-12-18 | 2004-09-01 | 유니램 주식회사 | 전자식 안정기 회로 |
| JP2016052207A (ja) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | 富士電機株式会社 | 高効率力率改善回路およびスイッチング電源装置 |
| WO2017126023A1 (ja) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | サンケン電気株式会社 | 力率改善回路及びdc/dcコンバータ |
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